Chapter3船機零件的腐蝕§3－1金屬腐蝕（Corrosion）全世界每年因腐蝕報廢的鋼鐵大約相當(dāng)于當(dāng)年鋼鐵產(chǎn)量的30％，其中2／3回爐再生，仍有10％的鋼鐵損失。1腐蝕的概念定義：金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用、或電化學(xué)作用或物理溶解而產(chǎn)生的破壞和變質(zhì)，稱為腐蝕。破壞：形狀、尺寸變化；變質(zhì)：晶體結(jié)構(gòu)、理化性能、機械性能的變化。特點：（1）外部介質(zhì)的作用；（2）發(fā)生在金屬與介質(zhì)的界面上，即從零件的表面開始，向內(nèi)部擴展。（3）腐蝕有一個過程，是漸進(jìn)性的。腐蝕是一種重要的故障模式。在船舶上的危害也很嚴(yán)重。即便是其他形式的損壞，如磨損、裂紋和斷裂，往往也包含著腐蝕破壞的因素。此外，非金屬材料與周圍介質(zhì)作用產(chǎn)生的破壞也日益增多和嚴(yán)重，也是屬于腐蝕破壞。例如：（1）管道的腐蝕，仍是一個沒有解決難題；（2）缸套和缸蓋冷卻水腔的電化學(xué)腐蝕；（3）活塞頂部與排氣閥閥面的高溫腐蝕；（4）缸套外圓表面與漿葉的穴蝕。2腐蝕的過程腐蝕是個自由能降低的過程，是個自發(fā)過程，是個放出能量的過程。即金屬金屬化合物是個自發(fā)過程，是個與冶煉過程相反的過程。與其它故障模式的區(qū)別：磨損、斷裂等需要外界能量的消耗，而腐蝕不同，它不需要外界輸入能量。2.1腐蝕傾向的熱力學(xué)判據(jù)物質(zhì)變化過程能否自發(fā)進(jìn)行，在化學(xué)熱力學(xué)中采用自由能變化量△G為判據(jù)進(jìn)行判斷，當(dāng)△G＜0時，伴隨著能量的減少，過程可自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)△G＞0時，表示過程不能自發(fā)進(jìn)行，處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)；例如，在大氣條件下只有金、鉑、鈀、銥是熱力學(xué)穩(wěn)定的金屬，其△G＞0，在自然界中以單質(zhì)存在，稱為貴金屬；銅、汞、銀在無氧的情況下，離子反應(yīng)時△G＞0，在自然界主要以硫化物形式存在，稱為半貴金屬；除上述金屬外其它金屬在離子反應(yīng)時自由能變化量均為負(fù)值，即△G＜0，為在熱力學(xué)上不穩(wěn)定金屬，稱為賤金屬，在自然界中一般都是以氧化物或鹽類存在于礦石中。在熱力學(xué)上不穩(wěn)定的金屬中，如鋁、鎂、鉻等在適當(dāng)?shù)臈l件下能發(fā)生鈍化而變得穩(wěn)定，即耐蝕。有些熱力學(xué)上不穩(wěn)定金屬在腐蝕過程中生成致密的保護性腐蝕產(chǎn)物膜而耐蝕，例如鉛在硫酸溶液中、鐵在磷酸溶液中、鋅在大氣中等都會生成耐蝕的保護膜。所以，腐蝕雖可自發(fā)進(jìn)行、但可使腐蝕進(jìn)展很緩慢，甚至無害。由此看來，腐蝕過程不僅僅取決于腐蝕反應(yīng)中自由能的變化量，還應(yīng)考慮腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物在該介質(zhì)中的穩(wěn)定性。2.2金屬的電極電位金屬與介質(zhì)接觸時，將發(fā)生自發(fā)腐蝕的傾向，即金屬變成離子進(jìn)入介質(zhì)，所失去的電子留在金屬表面。金屬離子化程度越大，留在金屬表面的電子也越多，使金屬表面呈負(fù)電并吸引溶液中的正離子靠近金屬表面，形成雙電層，在界面上產(chǎn)生電位差。所以，金屬和溶液界面的電位差稱為金屬的電極電位。金屬的電極電位越負(fù)，表示金屬容易離子化，即不耐腐蝕；電極電位越正，金屬越耐蝕。3腐蝕的分類3.1按過程特點分類（1）化學(xué)腐蝕：無電流產(chǎn)生；（2）電化學(xué)腐蝕：有電流產(chǎn)生。3.2按破壞形式分類（1）全面腐蝕：整個表面發(fā)生，又分為均勻（少見）與不均勻腐蝕（多見）兩種。（2）局部腐蝕：集中在某一區(qū)域，造成應(yīng)力集中，導(dǎo)致突然斷裂，危害更大。全面腐蝕是機件整個表面上發(fā)生的腐蝕，一般多為全面不均勻腐蝕。局部腐蝕較多，危害也比全面腐蝕嚴(yán)重，往往會發(fā)生突然破壞，以致造成機件的損壞，甚至惡性事故。4腐蝕速度的表示方法4.1重量指標(biāo)表示法：單位金屬表面積在單位時間內(nèi)的重量變化值。V-、V+——分別為失重腐蝕速度和增重腐蝕速度，g/(m2?h)；增加——V+；減少——V-。4.2深度指標(biāo)表示法：把腐蝕后深度的減少量以線量單位表示，并換算成為相當(dāng)于單位時間的數(shù)值。工程上多用構(gòu)件的腐蝕深度或減薄的程度來衡量其壽命。適用于衡量密度不同的金屬的腐蝕問題。VL─深度腐蝕速度，mm/a；4.3電阻性能指標(biāo)表示法：用零件腐蝕前后的電阻變化率表示腐蝕速度VR。測量時不需要清除腐蝕產(chǎn)物，適用于薄和細(xì)的零件。

§3－2化學(xué)腐蝕（ChemicalCorrosion）1化學(xué)腐蝕定義：金屬與周圍介質(zhì)（非電解質(zhì)）直接發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞，稱為化學(xué)腐蝕。特點：在化學(xué)腐蝕過程不產(chǎn)生電流。例如：碳鋼的氧化問題?；瘜W(xué)腐蝕分為氣體腐蝕和有機介質(zhì)腐蝕。氣體腐蝕是指在干燥氣體中或高溫氣體中的腐蝕。金屬與介質(zhì)中的氧化劑直接作用就在金屬表面生成一層氧化物薄膜，即腐蝕產(chǎn)物。金屬能否繼續(xù)被氧化取決于氧化物薄膜的結(jié)構(gòu)和與基體的結(jié)合強度。碳鋼零件在560℃以下被氧化，生成Fe2O3或Fe3O4的結(jié)構(gòu)致密、與基體結(jié)合牢固的穩(wěn)定膜，可阻止原子的擴散，從而保護金屬表面不再繼續(xù)被氧化。而在560℃以上時，氧化生成FeO的結(jié)構(gòu)疏松、與基體結(jié)合不牢的膜，原子容易穿過膜使金屬繼續(xù)被氧化，達(dá)一定厚度后脫落。金屬的高溫氧化曾被視為典型的化學(xué)腐蝕。近代研究認(rèn)為：在高溫氣體中金屬最初的氧化屬于化學(xué)反應(yīng)，但氧化膜的成長過程則屬于電化學(xué)機理。因為金屬表面的介質(zhì)已由氣相變?yōu)榧饶茈娮訉?dǎo)電又能離子導(dǎo)電的氧化膜。所以，金屬的高溫氧化不再是單純的化學(xué)腐蝕。金屬在有機介質(zhì)中的腐蝕，有機介質(zhì)為不導(dǎo)電的非電解質(zhì)介質(zhì)。例如，有機酸、鹵代化合物和含硫的化合物等。實際生產(chǎn)中純化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象較少，如鋁在CCl4、三氯甲烷或乙醇中；鎂或鈦在甲醇中；金屬鈉在氯化氫氣體中等的腐蝕都屬于化學(xué)腐蝕，但實際上這些介質(zhì)中都含有少量水分而使有機介質(zhì)不純，使化學(xué)腐蝕變?yōu)殡娀瘜W(xué)腐蝕。2柴油機零件的化學(xué)腐蝕2.1高溫腐蝕或釩腐蝕燃燒室組件（氣缸蓋及其閥件、氣缸套和活塞）與燃?xì)庵械牡腿埸c灰分在高溫下發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。特別是燃用重油時，含有V、Na、S的化合物，生成的化合物（V2O5、Na2SO4）具有較低的熔點（500～800℃）附著在零件（排氣閥、閥座、活塞頂部），將零件表面的氧化膜溶解，加速腐蝕過程，形成腐蝕凹坑。柴油機燃用重油為發(fā)生高溫腐蝕提供了條件，但并非燃用重油就必然發(fā)生高溫腐蝕，還必須具備：（1）零件溫度在550℃以上，足以使釩、鈉化合物處于熔化狀態(tài)附著于零件表面；（2）灰分的成分影響腐蝕速度。當(dāng)灰分中V2O5／Na2O≈3時，軟化溫度由600℃降至400℃，灰分非常易熔，所以腐蝕速度急劇增加；當(dāng)V2O5／Na2O在1左右時，腐蝕速度最小，因為軟化溫度高，而零件溫度低則不會發(fā)生高溫腐蝕。低溫腐蝕燃?xì)庵械腟O2、SO3和水蒸氣在工件（如氣缸壁、廢氣渦輪增壓器殼體等）溫度低于硫酸的露點（170℃）時，會在工件的表面生成亞硫酸或硫酸，從而造成零件的腐蝕。3防止化學(xué)腐蝕的方法3.1選材如對排氣閥選用高鉻的鋼（4Cr14Ni14W2Mo），生成致密的氧化膜，起動鈍化作用。加強燃燒室零件的冷部使零件溫度在550℃以下等。一般說來：在還原性介質(zhì)中，選用含Ni、Cu及其合金；在氧化性介質(zhì)中，選用含Cr的合金；在極強的氧化性介質(zhì)中，選用含Ti的合金；非金屬材料有良好的耐蝕性。3.2在零件的表面覆蓋保護膜：如電鍍、噴油漆等。3.3合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計：如壁厚要留有余量。3.4環(huán)境控制：如控制冷卻溫度、控制燃油的成分（S％）、加入緩蝕劑等。

§3－3電化學(xué)腐蝕（ElectrochemicalCorrosion）1概述1.1定義：金屬表面在電解質(zhì)中發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞，稱為電化學(xué)腐蝕。特點：電化學(xué)腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。是自然界和生產(chǎn)中最常見的腐蝕形式，破壞作用也最顯著，在大氣、海水、酸堿、鹽中均能發(fā)生電化學(xué)腐蝕。1.2電化學(xué)腐蝕的實質(zhì)（機理）電池作用原理可以充分說明金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕過程。電化學(xué)腐蝕的過程至少包含一個陽極反應(yīng)和一個陰極反應(yīng)。陽極反應(yīng)：Fe→Fe十十＋2(-)失去電子，放電，即氧化過程，電位低，被腐蝕；陰極反應(yīng)：2H＋＋2(-)→H2↑得到電子，即還原過程，電位高，受到保護。在電化學(xué)腐蝕中，腐蝕電池起著重要的作用。根據(jù)構(gòu)成腐蝕電池的電極大小，可將腐蝕電池分為宏觀和微觀兩種。1)宏現(xiàn)腐蝕電池宏觀腐蝕電池是肉眼可見電極構(gòu)成的宏觀大電池，它引起金屬零件或構(gòu)件的局部宏觀腐蝕破壞。（1）異金屬接觸電池兩種具有不同電位的金屬或合金相互接觸并處于同一電解質(zhì)溶液中時，便會使電位較低的金屬不斷遭到腐蝕，這種電池稱為異金屬接觸電池或稱腐蝕電偶，引起電偶腐蝕。兩種金屬的電機電位差越大，電偶腐蝕越嚴(yán)重。例如Fe—Cu電池、裝有冷卻水的冷凝器的碳鋼殼體與黃銅管子構(gòu)成異金屬接觸電池。（2）濃差電池同一金屬的不同部位與濃度或溫度不同的介質(zhì)接觸構(gòu)成的腐蝕電池，最常見的有氧濃差電池、鹽濃差電池和溫差電池等。危害很大，也是造成局部腐蝕的重要原因。金屬與含氧量不同的介質(zhì)接觸。在氧濃度較低處金屬的電極電位較低為陽極，在氧濃度較高處金屬的電極電位較高為陰極，從而構(gòu)成氧濃度差電池，陽極區(qū)的金屬遭到腐蝕。例如鐵棒埋于土壤中，因土壤深度不同含氧量不同，故在鐵棒埋得最深部位的金屬腐蝕最嚴(yán)重。浸于電解質(zhì)溶液中的金屬，其不同部位處于不同溫度時構(gòu)成的電池為溫差電池。例如換熱器的高溫端比低溫端腐蝕嚴(yán)重。2）微觀電池微觀電池是指零件金屬表面由于電化學(xué)不均勻性構(gòu)成許多微小電極的電池，又稱為微電池。零件金屬表面電化學(xué)不均勻性是由于金屬的微觀不均勻性引起，主要有以下幾點原因：（1）化學(xué)成分的不均勻性。工業(yè)上使用的金屬材料不同程度地含有雜質(zhì)、非金屬夾雜物或存在偏析，使金屬化學(xué)成分不均勻。金屬、雜質(zhì)、非金屬夾雜物的電極電位不同，當(dāng)與電解質(zhì)溶液接觸時就構(gòu)成無數(shù)微小電池。（2）金屬組織不均勻性。同一金屬或合金中有不同的組織結(jié)構(gòu)和晶體缺陷，如位錯、空位、畸變等，因而有不同的電極電位。晶粒內(nèi)部與晶界的電位不同，如鋼中的鐵素體1與滲碳體2在有電解質(zhì)溶液時構(gòu)成無數(shù)的微電池。（3）物理性質(zhì)或狀態(tài)不均勻性。金屬材料進(jìn)行冷、熱加工后使金屬材料各部分的受力和變形不同，一般應(yīng)力較高和變形較大的部位電位較低成為陽極容易被腐蝕。（4）金屬表面膜不完整性。金屬表面都有一層氧化膜，當(dāng)表面膜破裂、有孔而不完整時，破裂處和有孔處的金屬電位較低成為陽極。例如船體鋼板上的鐵銹與鐵銹脫落后裸露的鋼板構(gòu)成微電池。1.3腐蝕電池的種類在船上，船體和船機發(fā)生電化學(xué)腐蝕的零件和部位也較多，也是一種主要的故障模式。電化學(xué)腐蝕亦分為全面腐蝕和局部腐蝕。局部電化學(xué)腐蝕的種類有：（1）點狀腐蝕金屬表面局部有孔徑不一的小孔，彼此孤立或集中在一起?？讖揭话阈∮诨虻扔诳咨睿咨嫌懈g產(chǎn)物存留。（2）晶間腐蝕腐蝕發(fā)生在金屬晶界上，使晶粒之間結(jié)合力喪失或下降，因不易發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生突然破壞，造成很大危害。（3）電偶腐蝕常見的一種腐蝕，異金屬同在電解質(zhì)溶液中使電位低的陽極發(fā)生腐蝕。（4）應(yīng)力腐蝕金屬在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的裂紋或斷裂。（5）腐蝕疲勞金屬在交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下的破壞。（6）選擇性腐蝕合金中某些元素在腐蝕介質(zhì)中優(yōu)先被溶解的破壞。（7）縫隙腐蝕由于金屬接觸面間的縫隙大小不同，與電解質(zhì)接觸時產(chǎn)生不同電位而發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。（8）剝層腐蝕金屬在腐蝕介質(zhì)中沿著與表面平行的晶界進(jìn)行腐蝕，腐蝕產(chǎn)物呈層狀或片狀從金屬表面上脫落，一般發(fā)生在型板和板材上。2極化作用2.1極化作用電流通過時，腐蝕電池兩極間電位差減少引起工作電流強度降低的現(xiàn)象稱為原電池的極化作用。陽極電位向正的方向變化稱為陽極極化；陰極電位向負(fù)的方向變化稱為陰極極化。2.2去極化作用增大回路中的電流以消除或減弱電極極化的作用稱為去極化作用。陽去極極化作用就是消除或減弱陽極極化作用。例如，向溶液中加入絡(luò)合劑或沉淀劑，使與金屬離子形成難離解的絡(luò)合物或沉淀物。不僅大大降低金屬陽極表面的離子濃度，而且還加速金屬離子進(jìn)入溶液，即加速陽極金屬的溶解，以進(jìn)一步形成絡(luò)合物或沉淀物。所以，陽極極化可以減弱金屬腐蝕速度，而陽極去極化則加速腐蝕過程。凡是能夠吸收電子使自身還原的物質(zhì)，也就是消除或減弱極化作用的物質(zhì)稱為去極化劑。如果溶液中含有使金屬氧化的氧化劑時，它可迫使陽極金屬進(jìn)行陽極反應(yīng)以索取其所產(chǎn)生的電子使自身還原，因此氧化劑是去極化劑。2.3極化作用的意義腐蝕電池形成后，極化作用立即產(chǎn)生，因而使金屬腐蝕速度大大降低。如果沒有極化作用，腐蝕速度會比實際的快幾十倍，甚至幾百倍，而且腐蝕也會不斷地進(jìn)行下去，造成零件迅速失效。極化作用是有益的。金屬在介質(zhì)中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，陽極金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，所以電化學(xué)腐蝕速度可用陽極電流密度表示。通過計算可以求得電化學(xué)腐蝕速度，但其與實測值相比則相差甚遠(yuǎn)，這在腐蝕電路中也可以觀察到。當(dāng)原電池外電路接通后瞬間有一個很大的起始電流，幾分鐘后迅速減小約為起始電流的1／30。3船上常見的電化學(xué)腐蝕3.1電偶腐蝕（或接觸腐蝕，ContactCorrosion）：如：冷凝器中的銅管與鋼殼體；離心泵的葉輪與軸；尾軸與螺旋槳等。3.2氧濃差電池：柴油機氣缸套與氣缸體下部密封圈處的縫隙，因充氣不足或冷卻水停滯而使氧濃度低，此處的金屬為陽極與附近氧濃度高處的金屬——陰極形成氧濃差電池，發(fā)生氧濃差腐蝕。3.3選擇性腐蝕：如黃銅工件的脫鋅、柴油機氣缸套外圓表面石墨化腐蝕（鐵素體被腐蝕，僅剩下石墨）等，都是選擇性腐蝕。3.4應(yīng)力腐蝕：應(yīng)力＋特定的腐蝕介質(zhì)，引起的破裂。如黃銅的季裂。3.5晶間腐蝕：由組織不均引起，表面完好，不易檢查，危害大。3.6海水腐蝕：海水含鹽，是腐蝕性最強的天然腐蝕劑之一。船體的防腐問題。船機零件的防腐問題：柴油機的空冷器、冷卻器、冷凝器、空壓機的機體、各種海水管等都用海水冷卻。冷卻器的鑄鐵管在海水腐蝕作用下只能使用3~4年；碳鋼冷卻水箱內(nèi)壁腐蝕速度為1mm／a以上。鋼鐵在海水中的腐蝕速度為0.13mm／a。如果海水流速增加、海水溫度升高等還會加速海水腐蝕。4防止電化學(xué)腐蝕的方法破壞電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生條件，具體有：4.1合理選材：耐蝕材料，對構(gòu)成電偶的地方，選用電位相近的材料。4.2陰極保護法：與水接觸的零件幾乎都用此法。利用電化學(xué)腐蝕的原理，外加一個陰極，使被保護對象成為陽極。具體有兩種方法：（1）外加電流陰極保護法；被保護金屬與直流電源的負(fù)極相連。陰極極化。（2）犧牲陽極保護法。加一個電位更低的金屬作為陽極。如在船體鋼板上安裝鋅塊、在缸套外圓表面上安裝鋅塊。4.3介質(zhì)處理：如調(diào)節(jié)介質(zhì)的PH值、改變介質(zhì)的溫度、加緩蝕劑等。4.4在零件的表面加保護層：金屬覆蓋層：電鍍等；非金屬覆蓋層：油漆、塑料等。4.5加強管理與維護：如控制酸值、控制燃油的含S量等。（1）定期進(jìn)行柴油機冷卻水處理；（2）適時更換船體鋼板上和缸套冷卻側(cè)上的防腐鋅塊；（3）選用低硫燃油，若燃用含硫高的燃油時采用與之匹配的堿性氣缸油；（4）加強柴油機和尾軸潤滑油的定期檢驗；（5）機件經(jīng)堿洗后，一定用清水徹底清洗和涂油保護。

§3-4穴蝕（Cavitation）1概述：穴蝕又稱空泡腐蝕或氣蝕，是一種局部腐蝕。定義：與液體接觸的金屬表面，由于受氣泡產(chǎn)生與破裂的反復(fù)作用而導(dǎo)致的破壞現(xiàn)象，稱為穴蝕。柴油機氣缸套外表面上穴蝕小孔直徑為l～5mm，最大可達(dá)30mm，孔深可達(dá)2～3mm，嚴(yán)重時穿透缸壁。特征：（1）與液體接觸，并做高速相對運動；（2）在零件表面形成聚集的小孔群，象蜂窩狀。孔穴內(nèi)表面清潔，無腐蝕產(chǎn)物。船機零件中常發(fā)生穴蝕的有：螺旋槳的槳葉；（筒狀活塞式柴油機，高速）缸套外圓表面；軸瓦的工作表面等。2柴油機缸套的穴蝕缸徑在105～300mm的筒狀活塞式柴油機的氣缸套穴蝕較為普遍和嚴(yán)重，是主要的損壞形式。2.1穴蝕的部位外圓表面與冷卻水接觸處，一般集中在柴油機的左右兩側(cè)，特別是承受側(cè)推力的一側(cè)（排氣側(cè)）上。在冷卻水進(jìn)口或水流的轉(zhuǎn)向處等部位也易發(fā)生。2.2缸套穴蝕的機理側(cè)推力→缸壁振動→瞬時真空→冷卻水汽化→形成氣泡→高壓使氣泡破裂→沖擊→反復(fù)作用→疲勞脫落→形成孔穴缸套穴蝕的主要原因：缸套的振動。而振動又受缸套與活塞間隙、缸套的剛度及側(cè)推力等的影響。2.3影響缸套穴蝕的因素缸套穴蝕與柴油機的機型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油機的工藝參數(shù)等有關(guān)。1）缸套振動柴油機運轉(zhuǎn)中缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關(guān)。（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙——活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套的配合間隙。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊缸壁能量大，則缸套振動增強。12V180G型高速柴油機的鑄鋁活塞頭部與氣缸套配合間隙為0.9mm，缸套穴蝕嚴(yán)重，而改用線膨脹系數(shù)小的鍛鋁活塞時，配合間隙減小到0.7mm，穴蝕明顯減小。又如4105型高速柴油機采用鋁活塞時，與缸套冷態(tài)配合間隙為0.52mm，缸套振動加速度為58g（g——重力加速度），柴油機運轉(zhuǎn)30h，缸套外圓表面產(chǎn)生1mm深的穴蝕小孔，改為鑄鐵活塞時冷態(tài)間隙為0.15mm，缸套振動加速度為23g，缸套振動減弱。（2）缸套剛度——缸套剛度直接影響缸套的振動。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。柴油機設(shè)計時缸套壁厚δ和缸徑D之比有一定選取范圍：高速柴油機δ／D＝3.5％～6.8％中速柴油機δ／D＝8％～10％縮短缸套支承跨距雖有利于減小缸套振動，降低穴蝕，但支承跨距受缸套冷卻水空間設(shè)計要求的限制，故在柴油機設(shè)計時應(yīng)綜合考慮。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu)——冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。柴油機設(shè)計時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m／s，水腔寬度t＝14％D或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利降低穴蝕。2）冷卻水溫度與壓力冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長期水溫過低。實驗證明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度50℃～60℃時穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油機的效能和降低腐蝕和穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80℃～90℃為好。2.3防止缸套穴蝕的措施氣缸套穴蝕是船用中、高速柴油機普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油機的功率增加、強載度的提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油機正常運轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響柴油機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。而二沖程十字頭式低速柴油機氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。（1）從設(shè)計、制造的角度減少缸套的振動；缸套外圓表面覆蓋保護層或強化層。球鐵、可鍛鑄鐵的抗穴蝕能力普通鑄鐵；P基體的抗穴蝕能力F基體的。（2）外表面的粗糙度：粗糙度大，有利于氣泡的形成，凹痕會成為氣泡形成的核心。（3）提高缸套抗穴蝕的能力。在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學(xué)腐蝕。在冷卻水中加入緩蝕劑，如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，